北京市高中化学必修一第四章《物质结构元素周期律》阶段测试(含答案解析)

一、选择题
1．下列有关化学用语表达正确的是
A．CH2=C(CH3)CH=CH2系统命名为：2－甲基－1，4－丁二烯
B．二氧化碳的结构式：O=C=O
U
C．中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：146
92
D．氟原子的结构示意图：
2．下列关于物质性质变化的比较，不正确
．．．的是
A．酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
B．原子半径大小：K＞Na＞S＞O
C．稳定性：HF＞H2O＞NH3
D．还原性强弱：F-＞Cl-＞Br-
3．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z所处的族序数是周期序数的2倍，下列判断不正确的是
X W
Y Z
A．最高正化合价：X＜Y＜Z B．原子半径：X＜Y＜Z
C．气态氢化物的热稳定性：Z＜W D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z 4．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。

下说法不正确的是
A．原子半径：Z>W>X>Y
B．最简单氢化物的稳定性：X>Y>W>Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
D．化合物XY与 ZY2中均含有共价键
5．短周期元素A和B，其中A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b； B元素的原子M层电子数是(a- b)，L层电子数是(a+b)，则A、B两种元素形成的化合物的化学式可能表示为
A．B3A2B．AB2C．A3B2D．BA2
6．下列有关化学用语表示正确的是（）
O B．硫离子的结构示意图：
A．原子核内有10个中子的氧原子：18
10
C．四氯化碳分子的球棍模型：D．氧化钠的电子式：
7．制取肼的反应为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，下列相关微粒的化学用语错误
．．的是A．中子数为12的钠原子：Na B．N2H4的结构式：
C．Cl－的结构示意图：D．NaClO的电子式：
8．光鼎国际控股集团在广东河源市龙川县麻布岗镇天堂山探明了一座储量达17.5万吨的
独立铷矿床。

作为目前世界上探明的首个独立铷矿床，是继稀土之后在中国探明的又一种
优势矿产，标志着中国找矿史上的重大突破，下列关于金属铷的说法不正确是
A．金属铷与氧气反应，能够生成复杂的氧化物B．金属铷与水剧烈反应，可能会发
生爆炸
C．金属铷的密度大于钠，故可保存在煤油中 D．铷的最高价氧化物对应的水化物难溶于水9．短周期主族元素R、X、Y和Z在周期表中相对位置如图所示。

已知这四种元素的质子
数之和等于55。

下列说法错误的是
A．简单阴离子结合氢离子的能力：Y＞Z
B．常温常压下，R单质呈气态
C．Z的氧化物对应水化物一定是强酸
D．Y和Z组成的化合物是共价化合物
10．根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是
选项事实推测
A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快
B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料该族元素的单质都是半导体材料
C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应P与H2高温时能反应
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11．已知A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大.B和E
同主族，A、B在元素周期表中处于相邻的位置，C元素原子在同周期主族元素中原子半径
最大，D是地壳中含量最多的金属元素，E元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍.请
回答下列问题：
（1）画出F的原子结构示意图_____。

（2）B、C、E对应简单离子的半径由大到小的顺序为_____（用具体微粒符号表示）。

（3）A的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应，生成的化合物属于_____（填“离
子化合物”或“共价化合物”）。

（4）加热条件下，B单质与C单质的反应产物的电子式为______。

（5）D元素最高价氧化物对应水化物与C元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为______。

12．通过热化学循环在较低温度下由 H2S 分解制备 H2的过程如图1所示。

(1）在图 1 的转化中，化合价不变的元素为______(填元素符号），属于氢化物的物质共有___种。

(2）在图 2 中标出反应③所属的类型，用斜线填充_________。

(3）氢碘酸(HI）与盐酸均属于强酸，写出反应①的离子方程式：_________。

(4）反应②中还原产物是_______(填化学式）；SO2、H2O、I2在 H2S 分解中的作用相当于___。

(5）H2S(g）在高温下分解生成 H2(g）、Sx(g），若测得最终生成 H2(g）、Sx(g）的物质的量之比为 2:1，则 x= ____。

13．如图所示标出的是元素周期表的一部分元素，据图回答下列问题。

(1)图中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是________(用元素符号表示，下同)，金属性最强的是________，非金属性最强的是________，常温下单质为液态的非金属元素是________________，属于过渡元素的是________(本空用图中字母表示)。

(2)b、f、c气态氢化物的化学式分别为________、________、________，其中热稳定性最弱的是______。

(3)图中第三周期元素中原子半径最小的是________(稀有气体元素除外)。

14．有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。

其中：C、E
是金属元素；A和E元素原子的最外层都只有一个电子；B和D元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子的次外层电子数占原子总数的1/4；C元素的阳离子C3+比B元素原子多2个电子。

由此推知：
(1)A是_____，B是_____，C是_____，D是_____，E是_____(填元素符号)。

(2)写出B原子的结构示意图：__________。

(3)写出E元素离子的电子式：__________。

(4)写出与C元素离子具有相同电子层排布的两个微粒的符号：_____和_____。

(5)元素C与元素D形成的化合物的化学式是：__________。

15．（1）比较结合H+能力的相对强弱：H2O_____NH3（填“＞”、“＜”或“＝”）；用一个离子方程式说明H3O+和NH4+给出H+能力的相对强弱_____。

（2）NaCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。

写出NaCN的电子式_____。

（3）乙酸汽化时，测定气体的相对分子质量，有数据表明其摩尔质量变为120g·mol-1，从结构上分析其可能的原因是______。

16．用“√”或“×”判断下列说法是否正确。

（1）一个D2O分子所含的中子数为10。

___
（2）HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强。

___
（3）同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低。

___
（4）常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快。

___（5）从能量角度看，断开化学键要放热，形成化学键要吸热。

一个化学反应是释放能量，还是吸收能量，取决于二者的相对大小。

___
（6）将锌片和铜片用导线连接，并平行插入稀硫酸中，由于锌片是负极，所以溶液中的H ＋向铜电极迁移。

___
（7）在二氧化硫与氧气的反应中，适当提高氧气浓度，可提高二氧化硫的转化率。

___（8）制备Fe(OH)3胶体:向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液。

___
（9）为了除去乙醇中的少量水,可向其中加入CaO,然后再蒸馏。

___
（10）用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉胶体。

___
（11）氯气和二氧化硫分别都可作漂白剂，若同时一并使用漂白湿润有色物质，则漂白效果更佳。

___
（12）将碘单质加到普通食盐中可制成加碘食盐，经常食用可消除碘缺乏贫。

___
17．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（1）f在周期表中的位置是____________________。

（2）比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________>________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：__________________。

（4）写出e的单质在足量d2中燃烧后的产物与y的高价氧化物反应的化学方程
式:______。

（5）写出由x、y、z、d四种元素构成的离子化合物的化学式（写一种）___________。

18．下表是现行中学化学教科书中元素周期表的一部分，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题。

（1）②表示的元素是______（填元素符号）；
（2）①、⑤两种元素的原子半径大小为②______⑤（填“< ”或“>”）；
（3）⑤所在元素周期表中的位置是_____________；
（4）写出③与⑥两种元素所形成化合物的化学式_________；
（5）④所表示元素的单质与③所表示元素的最高价氧化物的水化物在溶液中反应的离子方程式为:________________________________________________________。

19．根据要求填空（所涉及元素均为前20号）
（1）A元素的原子M层有5个电子，则其原子结构示意图为__________________；最高价氯化物的化学式_______________________。

（2）C元素原子最外层电子是最内层电子的3倍，其形成的离子与Ar元素有相同的电子结构，请写出C离子的结构示意图和电子式：________________、_________。

（3）标出下列反应的电子转移方向和数目，并填写有关内容：
KClO3+6HCl→3Cl2↑+3H2O+KCl、___________
氧化剂______________；氧化产物______________；还原剂______________；还原产物
______________；被氧化的元素______________；HCl的作用______________.
20．五种短周期元素Q、W、X、Y、Z，位于不同主族，原子序数依次增大。

①W的氢化物与最高价氧化物对应水化物反应生成盐甲
②X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应生成均可生成盐和水
③化合物X2O2可与Q的某种气态氧化物（标准状况下密度为1.25g•L－1）在一定条件下发生化合反应，生成一种正盐乙
请回答下列各题：
（1）已知：ZO3n－＋M2+＋H+→Z―＋M4+＋H2O（M为金属元素，方程式未配平），则Z原子的结构示意图为___，n＝___
（2）过程③的化学方程式为___。

（3）甲的水溶液呈___性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是___（用离子方程式表
示）。

（4）将Y单质粉末加入到盐乙的浓溶液中，缓慢放出气泡，加热后有大量气泡生成，同时生成白色沉淀丙。

经检验气体是由单质A和少量Q的最高价氧化物组成。

下列有关说法正确的是___。

A．Q元素是形成化合物种类最多的元素
B．单质A是热值最高的物质
C．白色沉淀丙既可溶于稀盐酸，也能溶于NaOH
D．白色沉淀丙可能是由生成的YO2－离子与溶液中存在的某种离子反应生成
（5）Y可形成三元半导体CuYO2，此三元半导体难溶于水，可溶于稀硝酸，且有NO生成，写出溶解过程的离子方程式___。

三、解答题
21．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑪在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(2)已知由④⑧两元素组成的两种物质之间的相互转化叫做催化氧化，是工业制硫酸中的一步重要反应，写出此反应的化学反应方程式：___________。

(3)由④、⑤、⑨三种元素组成的某物质是漂白液的有效成份，写出此物质的电子式：
____________。

用电子式表示由①、③两种元素组成的18e-分子的形成过程：
______________。

(4)下列说法正确的是___________。

A．H2O与D2O互为同位素，H2与D2互为同素异形体
B．上表所给11种元素组成的所有物质中都存在化学键
C．由①④⑤⑧组成的强酸酸式盐溶于水，由④⑦组成的物质熔化，两个过程都存在共价键被破坏
D．由①⑩组成物质因为分子间存在氢键，所以比①⑨组成物质更稳定，比①⑨组成物质沸点高
(5)聚四氟化烯常用于炊具的“不粘涂层”。

制备四氟化烯的反应原理为：2CHClF2(g)
C2F4(g)+2HCl(g) △H1(反应I)，副反应为：3CHClF2(g) C3F6(g)+3HCl(g)
△H2(反应II)，①在恒温恒容的条件下，下列能够说明反应I达到化学平衡状态的是：
_________(填标号)。

A．混合气体密度不再改变
B ．混合气体平均相对分子质量不再改变
C ．υ正(C 2F 4)=2υ逆(HCl)
D ．c (C 2F 4)与c (HCl)比值保持不变
②已知△H 1>0，则反应I _________(填“高温可自发”“低温可自发”“任意温度下可自发”“任意温度不可自发”)。

22．铁及其化合物在生活、生产、国防等方面有广泛应用。

(1)基态铁原子的价电子排布式为________。

(2)Fe 2＋易被氧化成Fe 3＋，从微粒结构上分析其主要原因是________。

(3)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。

金属铁是体心立方晶系，其构型如图。

其中原子坐标参数A(0,0,0)、B(1,0,0)，则C 原子的坐标参数为________。

若晶胞参数为apm ，假定金属铁原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则铁原子的半径为________pm 。

(4)FeO 是离子晶体，其晶格能可通过下图的循环得到，则FeO 的晶格能为________。

(5)下图是34Fe O 晶体的晶胞示意图。

①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的_____空隙中(填空间结构)。

②若晶胞的体对角线长为a nm ，则Fe 3O 4晶体的密度为___3g cm -⋅(阿伏加德罗常数用N A 表示)
23．门捷列夫在研究周期表时预言了“类硅”元素锗和“类铝”元素镓等11种元素。

锗及其化合物应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。

一种提纯二氧化锗粗品(主要含GeO 2、As 2O 3)的工艺如下：
已知：ⅰ.GeO2与碱反应生成Na2GeO3.ⅱ.GeCl4极易水解，GeCl4沸点86.6℃。

ⅲ.As位于同主族P的下一周期，As2O3+2NaOH = 2NaAsO2+H2O。

(1)Ge位于同主族Si的下一周期，则Ge在周期表中的位置是_______。

(2)从原子结构角度解释Ge和Si金属性递变的原因_______。

(3)“氧化”过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4，其离子方程式为_______。

(4)加盐酸蒸馏生成GeCl4，反应的化学方程式为_______。

(5)高纯二氧化锗的含量采用碘酸钾滴定法进行测定。

称取ag高纯二氧化锗样品，加入氢氧化钠在电炉溶解，用次亚磷酸钠还原为Ge2+，以淀粉为指示剂，用bmol/L的碘酸钾标准溶液滴定，消耗碘酸钾的体积为V mL。

(20℃以下，次亚磷酸钠不会被碘酸钾和碘氧化)
资料：3Ge2++IO-3+6H+ = 3Ge4++I-+3H2O，IO-3+5I-+6H+ = 3I2+3H2O。

此样品中二氧化锗的质量分数是_______(用表达式表示)。

24．铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1 857 ℃。

(1)工业上以铬铁矿[主要成分是Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬的流程如图所示：
①Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数，则铬为__价。

②高温氧化时反应的化学方程式为________。

③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是___、铝热反应。

(2)Cr(OH)3是两性氢氧化物，请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成的两种盐的化学式______、______。

(3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。

转化为重要产品磁性铁铬氧体(Cr x Fe y O z)：先向含CrO2-4的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。

在酸性条件下被Fe2＋还原为Cr3＋的离子方程式：_______。

①写出CrO2-
4
(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10 mol FeSO4，则当铁铬②若处理含1 mol CrO2-
4
氧体中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2时，铁铬氧体的化学式为_______。

25．饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亚砷酸盐和As(Ⅴ)砷酸盐形式存在．
(1)33As与P位为同一主族，磷的原子结构示意图为________，砷在周期表中的位置
______________．
(2)根据元素周期律，下列说法正确的是(填字母序号)______________．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4b．原子半径：S＞P＞As
c ．非金属性：S ＞P ＞As
d ．还原性：AsH 3＞PH 3＞H 2S
(3)关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS 2)被氧化为Fe(OH)3，同时生成24SO ﹣
，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS 2被O 2氧化的离子方程式为________________________________________．
(4)去除水体中的砷，可先将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ)，选用NaClO 可实现该转化．研究NaClO 投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH ＝5.81，0.1mol/LNaClO 溶液pH ＝10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是____________________________．
(5)强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As(Ⅴ)达到去除As 的目的． 已知：一定条件下，As(Ⅴ)的存在形式如下表所示：
pH
＜2 2~7 7~11 11~14 存在形式 H 3AsO 4 23H AsO ﹣
2
4HAsO ﹣ 2
4HAsO ﹣、34AsO ﹣ pH ＝6时，NaClO 氧化亚砷酸(H 3AsO 3)的离子方程式是
__________________________________________．
26．金属材料在生活生产中应用极其广泛，回答下列问题。

(1)请写出Na 2O 2的电子式 _________ ， _________ （填“是”或“不是”）碱性氧化物。

(2)工业上，粗盐需精制，为除去Ca 2+需要加入的试剂为 _________ 。

食盐中含有KIO 3，可加入稀硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液检测，若变蓝，则说明含有KIO 3，写出相应反应的离子方程式 _________ 。

等物质的量Cl 2、H 2O 2、ClO 2(还原产物为Cl －)消毒效率最高的是 ________ 。

“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓HCl)不能混用，原因是 _________ 。

(3)已知硼酸是一元弱酸，存在电离方程式H 3BO 3＋H 2O
()4B OH -
＋H ＋，其与过量NaOH 反应得到的盐的化学式为 _________ 。

(4)含重金属离子Cu 2+的废水中，可加入Na 2S 溶液除去，写出Cu 2+发生反应的离子方程式
________ 。

某温度条件下，CuSO 4·
x H 2O 失掉0.5个结晶水，失重3.87%，则x = ______ 。

27．2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池领域。

LiFePO 4(磷酸亚铁锂) 是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：
方法一：2FePO 4(s)+Li 2 CO 3(s)+2C(s)⇌2LiFePO 4(s)+3CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为_____。

若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一
氧化碳的浓度为amol•L ﹣1，再充入bmol 一氧化碳，则平衡向_____方向移动，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为_____。

(2)一定温度下，在2L 密闭容器中发生上述反应。

反应进行到20min 时，容器内固体的质量减少了5.6g ，则0～20min 内一氧化碳的平均反应速率是_____。

方法二：LiFePO 4可以通过(NH 4)2Fe(SO 4)2、H 3PO 4与Li OH 溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

(3)氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强，请用元素周期律知识说明理由_____。

(4)共沉淀反应投料时，不将(NH 4)2Fe(SO 4)2和LiOH 溶液直接混合，其原因是_____。

(5)磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO 4+Li
放电
充电 LiFePO 4，放电时，负极为_____(填写化学
式)。

若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有4480mL 气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为_____。

28．NaClO 、NaNO 3、Na 2SO 3等钠盐在多领域有着较广的应用。

（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，半径较小的原子是______________
（2）碱性条件下，铝粉可除去工业废水中的NaNO 2，处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。

产物中铝元素的存在形式_____________
（3）新冠疫情发生后，有人用电解食盐水自制NaClO 消毒液，装置如图（电极都是石墨）。

电极a 应接在直流电源的_____________
（4）Na 2SO 3溶液中存在水解平衡23SO -+H 2O 3HSO -+OH -设计简单实验证明该平衡
存在__________________ 时刻 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 30 40 25
PH 9.66 9.52 9.37 9.25
升温过程中PH 减小的原因是_____________。